海拉尔盆地油气富集规律.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 6 月第3 3 卷第6 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I J u n ． 2 0 1 1 V o 1 ． 3 3 N o ． 6 海拉尔盆地油气 富集规律 曹天军 ，陈瑞 生 ，袁延芳 延长石油 集团 有限 责任公司 油气勘探公司， 陕 西延安7 1 6 0 0 0 [ 摘要]海拉 尔盆地 油气勘探前 景广 阔，通过 系统分析海拉 尔盆地 油气成藏条件 烃源 岩、储集层 、盖层 以及生储盖组合特征 ，总结 了盆地 油气成藏模式 。结果表 明近源岩性远源构 造控制成藏模 式、近源岩 性远源复合控制成藏模 式和近源岩性远源构造及 隆起潜 山控制 成藏模 式是海拉尔盆地 油气 富集 的 3大主 要成藏 模式 [ 关键词]海拉尔盆地 ；生储盖组合 ；富集规律 ；成藏模式 [ 中圈分类号]TE 1 2 2 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]i 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 1 O 6 0 1 7 8 0 5 近年 来海 拉尔 盆地 油气勘 探不 断取得 突破 。截 止 2 0 0 6年底 ，海 拉 尔 盆地 完钻 探井 2 0 0口，获 工业 油流 井 6 4口，发现 了乌 尔逊 和 贝尔 两 大 富油 气 凹 陷 ，并 且 在 呼 和湖 、呼伦 湖 凹 陷钻探 获 工业 油 气 流 ， 而在伊敏、查 干诺尔 、红旗、东 明凹陷油气显示活跃 ，累计提交探明石油地质储量 1 ． 0 5 1 0 。 t 。笔者在 系统分析了海拉尔盆地油气成藏条件 烃源岩、储集层 、盖层 以及生储盖组合特征的基础上，阐释了 盆地油气成藏模式 ，以期指导研究区油气勘探工作 。 l 区域地质背景 海拉 尔盆 地位 于我 国东北 地 区西部 边 陲 ，呈北 东 向展布 图 1 。盆 地 主体 部分 在 内蒙古 自治 区呼 伦贝尔市境 内，向南延至蒙古国境内。地理位置为东经 1 1 5 。 3 0 ～1 2 0 。 O 0 ，北纬 4 6 。 O 0 ～4 9 。 2 0 ，盆地 总面 积 7 ． 0 4 8 i o k m。 ，在我 国境 内面积 4 ． 0 l O k m 。海拉 尔盆地 是叠 置于 华北 板块 和 西伯利 亚板 块 图 1 海拉 尔盆 地 次 级 构 造 单 元 划 分 [ 收稿日期]2 0 1 1 0 41 0 [ 作者简介]曹天军 1 9 6 8一 ，男 ，2 0 0 8年西 安石油大学毕业 ，工程 师，现主要从事油气勘探开发方面的研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 6期 曹天军等 海拉尔盆 地油气富集规律 1 7 9 之间 的 内蒙一 大兴 安岭 古生 代碰 撞造 山带之 上 的 中新 生代 陆 相 沉 积盆 地 ，与蒙 古 国 的塔 木 察格 盆地 实 质 上 是一个 盆 地 。海拉 尔盆 地 主要包 括 5大次级 构 造单 元 扎 赉诺 尔坳 陷 、贝 尔湖 坳 陷 、呼和 湖坳 陷 、嵯 岗隆起 和彦 山隆起 ，坳 陷与 隆起呈 相 间分 布格 局 图 I 。 海 拉尔 盆地 的构 造演 化从 古 生代 至新 生代 大 体经 过地 槽 和盆地 发 育两 大 阶段 。古 生 代研究 区属 于地 槽 发育 阶段 ，沉 积一 套复 理石 建 造 、海 底 火 山喷 发 建 造 和 碳 酸 盐 岩 建 造 。 中生 代 进 入 裂 谷 盆 地 发 育 阶 段 ，分 为前 裂谷期 、同裂 谷期 和后 裂 谷期 3 个 阶段 。三叠 纪 为前 裂谷 期 ，研 究 区上升 隆起 遭 受剥 蚀 ，大 部分 地 区基底 为古 生 界变 质岩 ；侏 罗 纪进 入 裂 谷 期 ， 早 一 中侏 罗世 ，随 着 隆 张作 用 继 续 加 强 ，地 壳 发 生 初始 张裂 ，形 成 断陷 ，断 陷 中沉积 布 达特 群河 湖相 碎 屑 岩 沉积 ；中侏 罗 世 末 发 生 一 次较 强 的 构 造运 动 ， 使 上侏 罗统 与 中侏 罗 统之 间呈 不整 合 接触 ；至 晚侏 罗 世 ，构造 活 动进 一步 加 剧 ，沿断 裂 带产 生大 规模 的 火山喷发 ，发育火 山岩；早白垩世早期 ，地貌反差大 ，在断陷中充填一套河湖相沉积 。晚白垩世裂谷期 坳陷发育 阶段的产物 ，青元 岗组为一套河湖相紫红 、棕红 、灰绿色泥岩；早第三纪研究区处于隆升、剥 蚀 阶段 ，未接 受沉 积 ；晚第 三 纪 又 下 沉 ，沉积 了上 第 三 系 呼查 山组 河 流 相 沉 积 ；第 四 纪 ，普 遍 接 受 沉 积 ，沉积 了一套灰 黄 色砂 、砾 层 和灰 黑色 砂质 粘 土 ，一般 厚 约 1 O ～1 5 m，其 下 与第 三 系呈不 整合 接 触 。 2 油气成藏条件分析 2 ． I 烃 源岩 盆地主力烃源岩为扎赉诺尔群南屯组 和大磨拐河组的浅一 深湖相沉积n ] 。南屯组暗色泥岩 累计厚 度 1 O 0 ～ 3 0 0 m，泥 岩有 机质 丰 度 高 ，暗色 泥 岩 中有 机 碳 含 量 为 1 ． 7 ～0 ． 5 5 ，总烃 含量 为 0 ． 0 5 ～ 0 ． 3 ，有机质类型以腐殖一 腐泥型为主，兼少量腐泥型 ，Ⅲ型干酪根为主。在北部绝 大部分 凹陷南屯组 泥岩镜质 体反 射 率 R。 小 于 0 ． 7 ％ ；南 部南 屯 组底 R。 值 及 地层 温 度普 遍 较 高 ， R。 值 普遍 可 达 0 ． 7 ％ ，最 高可达 1 ． 3 。南屯组绝大部分烃源岩已进入生油气高峰期[ 3 ． 4 _ 。 大磨 拐河 组 暗色 泥岩 累计 厚度 最 大 ，在 1 5 0 6 0 0 m 之 间 ，平 均 累计 厚 度 3 6 4 m，暗色 泥岩 中有 机碳 含 量为 1 ． 4 ％～4 ． 1 ％，氯仿 沥青 “ A”含 量为 0 ． 0 3 ～0 ． 1 3 ％ 。属 Ⅲ型 干 酪根 ，煤 为 Ⅲ 型 ，暗色 泥岩 以 Ⅲ 型为 主 。大磨 拐 河组底 R。 值 和地层 温 度分 布 具 有南 高 北 低 的 特点 ，北 部 R 。 普 遍 小 于 0 ． 5 ，凹 陷中心部位 R 。 值可达 0 ． 7 ，北部绝大部部分地区大磨拐河组烃源岩未成熟 ；南部大磨拐河组底 R 。 值 及 地层 温度 普遍较 高 ，达 到成 熟_ 4 ] 。 铜钵 庙 组是 盆地 次要 生油 岩 系 ，暗色 泥岩 不发 育 ，暗 色泥 岩 累计厚 度 1 O ～1 5 0 m 之 间 ，暗色 泥 岩有 机质丰度低 ，有机碳含量为 0 ． 7 7 ～2 ． 2 2 ，氯仿沥青 “ A”含量为 0 ． 0 0 5 ～0 ． 1 4 ％，总烃含量为 0 ． 0 2 ～O ． 1 ，有机 质类 型 以腐 殖型 为 主 ，兼 少 量腐 泥一 腐 殖 型 。铜 钵 庙组 烃 源岩 已进 入生 油 高峰期 。 2 ． 2储 集层 盆地 内主力储 集层 垂 向上 可分 为 5套 基 岩风 化壳 、布达 特群 、铜 钵庙 组 、南 屯组 二段 和 大磨 拐河 组二 段 。南 屯组二 段 和大磨 拐 河组 二 段 为砂 岩 储 层 ，储集 空 间类 型 以孔 隙为 主 。铜 钵庙 组 为砂 砾 岩 储 层 ，储集 空 间类 型 以孔隙 、裂 缝为 主 ，受 主干 断裂 控制 。布达 特群 和基 岩 风化 壳 以裂缝 和溶 洞 为 主 。该 区主要储 集层 为南 屯组 二段 、大磨 拐河 组二 段 、兴 安岭 群 和布 达特 群[ 3 ] 。 2 ． 3盖 层 大磨 拐河 组一 段是 其 下部地 层 的 区域性 盖层 ，大磨 拐河 组一 段 沉积期 是 区域 性水 进 期 ，每个 凹陷都 发育 有厚 1 5 0 2 0 0 m 的 暗色泥 岩 。伊 敏组 一段 泥岩 厚 度 6 0 ～l O O m，单 层 最 大厚度 1 O ～2 5 m，可 形成 局 部盖层 。 2 ． 4生储 盖 组合 盆地 内可 以划 分为 3种 类 型生储 盖组 合 其 一 为下 生上 储类 型 ，烃 源岩 层为 南 屯组 ，储层 为 南 屯组 以上 的大磨 拐 河组 、伊 敏组 ，盖 层 为大 磨拐 河组 、伊 敏 组泥 岩层 ；其二 为 自生 自储类 型 ，烃 源岩 层 主要 为南屯组 、大磨拐河组 ，但 同时，储层为与烃源岩互层发育的砂体 ，盖层为烃源岩层泥岩，该种类型的 组合是 盆地 的主要组 合类 型 ；其 三为 新 生古储 类 型 ，烃 源岩层 主要 为南 屯组 ，而 储层 为烃 源层 下伏 的基 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 8 0 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 6 月 岩或 者火 山岩 裂缝 ，盖 层主要 为烃 源岩 层和基 岩 、火 山岩 顶部 的致密 岩层 。 3 油气成藏模 式 3 ． 1 乌尔逊凹陷北部近源岩性远源构造控制成藏模式 乌尔逊北部地区主要包括扎和庙 乌北次凹、黄旗庙构造带 、苏仁诺尔构造带和铜钵庙构造带， 勘探面积 1 1 4 0 k m。 ，面积内探井 4 6口，其中 2 3口井获得工业油流。 乌 北洼槽是乌尔逊北部地 区主要 的生油洼槽 。纵向上 ，大磨拐河组一段与南屯组暗色泥岩最为发 育 ，南屯组为好一 很好烃源岩。南屯组烃源层正处于成熟生油阶段 ，下部达到生油高峰。 乌尔逊北部为单断断槽式结构 ，其西部边界由乌西大断裂控制，中部由苏仁诺尔断裂产生走滑而形 成的羽状断块、断鼻组成 。该地区油气主要来源于南屯组烃源岩 ，一方面洼槽中生成的油气沿断裂由生 烃中心向乌北苏仁诺尔构造带进行长距离运移，在有利圈闭聚集成藏，形成断鼻油气藏 、断块油气藏和 构造一 岩性油气藏 ；另一方面在乌北洼槽中生成的油气经砂体进行短距离运移 ，直接在源岩周 围的岩性 圈闭中聚集形成岩性油气藏[ 1 图 2 。 陡坡区 I 洼陷区 斜坡区 图 2 海拉尔盆地乌尔逊凹陷北 部成藏模式圈 3 ． 2 乌尔逊凹陷南部近源岩性远源复合控制成藏模式 乌尔逊南部地区主要生烃凹槽为拉然宾庙 乌南次凹，围绕该次凹分布 4个构造带，分别为乌西 断阶带 、乌 中断 隆带 、乌 东斜坡 带 和 巴彦 塔拉构 造带 。 乌南次凹有效烃源岩主要发育在南屯组和大磨拐河组L 5 ] 。油气纵向分布层位明显 ，为南二段和大二 段 以及 巴彦塔 拉古 潜 山 ，主要发 育 的油气成 藏组合 是 自生 自储 型和新 生古储 型 。同时也发育 下生上 储型 的成藏组合 ，主要是油气沿断裂的垂向运移形成油气藏 图 3 。 乌南洼槽为生烃 中心，生成的油气经过初次运移首先在凹陷内部合适的砂岩体中聚集成藏，形成岩 性油气藏 图中乌 1 8井处 D型 ；然后生成的油气通过断层 向巴彦塔拉构造带和乌东斜坡带进行二次 运移 ，在乌东斜 坡带和乌南洼槽 交接 区形成构造一 岩性油气藏 C ，在构造高部位形成断块油气藏 A ，在 发育基 岩 风化 壳 的地方形 成潜 山油 藏 B 。 3 ． 3贝尔 凹陷油 气近 源 岩性远 源构 造及 隆起潜 山控 制成藏模 式 目前 ，贝尔 凹陷 的发 现的油 气藏 主要分 布在 呼和诺 仁地 区 、苏 德尔特 地 区和 贝 中地 区 ，发现 的油藏 类型以断块、断鼻和古潜山型为主 ，凹陷边缘斜坡带是断块和断鼻型油藏的主要分布区，洼槽之间的构 造隆起带是古潜山型油藏的分布区 ，在洼槽中心是岩性 砂岩透镜体和砂岩上倾尖灭油藏分布区。 研究表明，呼和诺仁地区和苏德尔特地区的原油主要来 自贝西洼槽的南屯组成熟厚层泥岩 ，其次是 铜钵庙组源岩 ，而贝中地区原油主要来 自贝中洼槽南屯组源岩的供给 ，生成的油气经源岩层中的砂体初 次运 移部 分在 砂体 中聚集 形成 岩性 油气 藏 ，其余 大 部分油 气再通 过大 的油源 断裂直接 运移 至构造高 部位 成藏 ” 一z 图 4 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 6期 曹天军等海拉尔盆地油气富集规律 1 8 1 图 3 海拉尔盆地乌 尔逊 凹陷南部成藏模式 圈 4结 论 图 4海拉尔盆地 贝尔 凹陷成藏模式圈 1 盆 地 主力烃 源 岩为 扎赉 诺 尔群南 屯 组 和大磨 拐河 组 浅一 深 湖相 泥 岩 ，主力 储集 层 垂 向 上可 分 为 5 套 基 岩 风化 壳 、布达 特 群 、铜钵 庙组 、南 屯 组二 段 和大磨 拐河 组 二段 。大 磨 拐河组 一 段是 其下 部地层 的区域性盖层 ，伊敏组为局部盖层 。盆地发育下生上储类型、自生 自储类型和新生古储类型 3大主要类 型生储 盖 组合 。 2 海 拉 尔盆地 油 气 富集 的三 大 主要成 藏模 式 为 近源 岩性 远 源 构造 控 制 成 藏 模式 、近 源岩 性 远 源 复 合控制成藏模式和近源岩性远源构造及隆起潜山控制成藏模式 。 [ 参 考文 献] [ 1 ]董焕 忠 ．海拉尔盆地乌尔逊 凹陷南部大磨拐河组油气来源及成藏机制 [ J ]．石油学报 ，2 0 1 1 ， 3 2 1 6 2 ～6 9 ． E 2 3刘秋宏 ，卢双舫 ，李军辉 ， 等 ．海拉尔盆地呼和湖 凹陷南屯组层序地层与沉积体 系分析 [ J ]．沉积学报 ，2 0 1 0 ， 2 8 2 2 2 7 ～2 3 4 [ 3 ]彭建亮 ，姜茵华 ， 李红英 ．海拉尔盆地贝 中次 凹南屯组一段储层特征分析及评价 [ J ]．石油天然气学报 ，2 0 1 0 ，3 2 6 2 5 5 2 5 8 ． 辎嫩 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 8 2 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年 6月 [ 4 ]魏 国庆 ．海拉尔盒地巴彦塔拉地 区烃源岩评价 [ J 3．内蒙古石油化工 ，2 0 1 0 ， 4 1 2 6 ～1 2 8 ． [ 5 ]李涛 。肖磊，魏文文 ．海拉尔盆地乌尔逊 凹陷烃源岩评价[ J ]．内蒙古石油化工 ，2 O l O ， 2 1 4 2 4 3 ． [ 6 ]王娜 ，沈小双，娄生瑞 ．海拉 尔盆地 乌尔逊 凹陷 乌南地 区下 白垩统 层序地层 发育及沉 积相带特 征 [ J ]．内蒙古石油化 工，2 0 1 0 ， 1 6 4 5 ． [ 7 ]张丹 ， 卢旭 ，姜雪洋 ．海拉尔盆地 乌尔逊 凹陷沉积特征研 究 [ J ]．内蒙古石油化工 ，2 0 1 0 ， 1 8 1 1 1 ～1 1 2 ． [ 8 ]赖志云，徐伦勋 ．呼和湖凹陷辫状三角洲的沉积特征和储集性能 E J ]．江汉石油学院学报 ， 1 9 9 1 ，1 3 1 l ～9 ． [ 9 ]赖志云，张金亮 ， 徐伦勋 ，等 ．海拉尔盆地乌尔逊凹陷上侏 罗统大磨拐河 组沉积相 E J 3．江汉石油学院学报 ，1 9 8 9 ，1 1 3 1 ～1 o ． [ 1 o ]徐振 中，姚军 ， 王夕宾 ，等 ．海拉尔盆地苏德尔特油田布达特群储层裂缝的综合评价 [ J ]．石 油天然气学报 ，2 0 0 8 ，3 0 3 1 5 ～ 1 8，2 3 ． [ 1 1 ]孙永河 ， 韩钰萍 ， 冯志鹏 ， 等 ．海拉尔盆地贝尔凹陷断裂系统及其对油气运聚的控翩作用 E J ]．地质论评 ， 2 0 1 1 ， 5 7 1 8 9 1 0 0 ． [ 1 2 ]孙文龙 ， 孟嫒嫒 ，苟增娜 ，等 ．海拉 尔盆地油水层综合解释技术研究 [ J ]．石油天然气学报 ， 2 0 0 9 ，3 1 5 2 4 3 2 4 5 ． [ 编辑] 宋换新 上接 第 1 7 7页 3 结 论 1 马厂地 区油气藏具有 “ 一把刷子”油气成藏特征 ，在剖面上呈 “ 羽状”分布。 2 马厂地区 “ 一把刷子”油气藏成藏特征可以总结成 “ 优质源岩控层 、优质储层富油、反向断裂 控藏 、自生 自储成藏”模式。 ‘ [ 参 考文 献] ， [ 1 ]赵文智 ，汪泽成 。王红军 ，等 ．中国中、低丰度大油气 田基本特征及形成条件 口]．石油勘探 与开发，2 0 0 8 ，3 5 6 6 4 1 ～6 5 O [ 2 ] 查全衡 ，何文渊 ．试论 “ 低品位”油气资源[ J ]．石油勘探与开发，2 0 0 3 ，3 0 6 5 ～7 ． [ 3 ] 古莉，于兴河 ，李胜利 ，等 ．低效气藏地质特点和成因探讨 [ J ]．石油与天然气地质 ，2 0 0 4 ，2 5 5 5 7 7 ～5 8 1 ． [ 4 ]邹才能 ，陶士振 ，谷志东 ．中国低丰度 大型岩性油气 田形成 条件和分布规律 [ J ]．地质学报 ，2 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